85. Файлы (понятие, текстовые и двоичные файлы, структурированные и неструктурированные, операции, основные библиотеки для работы с файлами).

Большинство компьютерных программ работают с файлами, и поэтому возникает необходимость создавать, удалять, записывать читать, открывать файлы. Что же такое файл? Файл – именованный набор  байтов, который может быть сохранен на некотором накопителе. Ну, теперь ясно, что под файлом понимается некоторая последовательность байтов, которая имеет своё, уникальное имя, например файл.txt. В одной директории  не могут находиться файлы с одинаковыми именами. Под именем файла понимается не только его название, но и расширение, например: file.txt  и file.dat - разные файлы, хоть и имеют одинаковые названия. Существует такое понятие, как полное имя файлов – это полный адрес к директории файла с указанием имени файла, например: D:\docs\file.txt. Важно понимать эти базовые понятия, иначе сложно будет работать с файлами.

Для работы с файлами необходимо подключить заголовочный файл <fstream>. В <fstream> определены несколько классов и подключены заголовочные файлы <ifstream> - файловый ввод и  <ofstream>  - файловый вывод.

Файловый ввод/вывод аналогичен стандартному вводу/выводу, единственное отличие – это то, что ввод/вывод выполнятся не на экран, а в файл. Если ввод/вывод на стандартные устройства выполняется с помощью объектов cin и cout, то для организации файлового ввода/вывода достаточно создать собственные объекты, которые можно использовать аналогично операторам cin и cout. 

Например, необходимо создать текстовый файл и записать в него строку "Работа с файлами в С++". Для этого необходимо проделать следующие шаги:

1. cоздать объект класса ofstream;

2. cвязать объект класса с файлом, в который будет производиться запись;

3. записать строку в файл;

4. закрыть файл.

Почему необходимо создавать объект класса ofstream, а не класса ifstream? Потому, что нужно сделать запись в файл, а если бы нужно было считать данные из файла, то создавался бы объект класса ifstream.

?

1 2	// создаём объект для записи в файл ofstream /*имя объекта*/; // объект класса ofstream

Назовём объект – fout, Вот что получится:

?

1	ofstream fout;

Для чего нам объект? Объект необходим, чтобы можно было выполнять запись в файл. Уже объект создан, но не связан с файлом, в который нужно записать строку. 

?

1	fout.open("cppstudio.txt"); // связываем объект с файлом

Через операцию точка получаем доступ к методу класса open(), в круглых скобочках которого указываем имя файла. Указанный файл будет создан в текущей директории с программой. Если файл с таким именем существует, то существующий фал будет заменён новым. Итак, файл открыт, осталось записать в него нужную строку. Делается это так:

?

1	fout << "Работа с файлами в С++"; // запись строки в файл

Используя операцию передачи в поток совместно с объектом fout строка "Работа с файлами в С++" записывается в файл. Так как больше нет необходимости изменять содержимое файла, его нужно закрыть, то есть отделить объект от файла.

?

1	fout.close(); // закрываем файл

Итог – создан файл со строкой "Работа с файлами в С++".

Шаги 1 и 2 можно объединить, то есть в одной строке создать объект и связать его с файлом. Делается это так:

?

1	ofstream fout("cppstudio.txt"); // создаём объект класса ofstream и связываем его с файлом cppstudio.txt

Объединим весь код и получим следующую программу.

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

// file.cpp: определяет точку входа для консольного приложения.   #include "stdafx.h" #include <fstream> using namespace std;   int main(int argc, char* argv[]) {     ofstream fout("cppstudio.txt"); // создаём объект класса ofstream для записи и связываем его с файлом cppstudio.txt     fout << "Работа с файлами в С++"; // запись строки в файл     fout.close(); // закрываем файл     system("pause");     return 0; }

Осталось проверь правильность работы программы, а для этого открываем файл cppstudio.txt и смотрим его содержимое, должно быть - Работа с файлами в С++.

Для того чтобы прочитать файл понадобиться выполнить те же шаги, что и при записи в файл с небольшими изменениями:

1. создать объект класса ifstream и связать его с файлом, в который будет производиться запись;

2. прочитать файл;

3. закрыть файл.?

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

// file_read.cpp: определяет точку входа для консольного приложения.   #include "stdafx.h" #include <fstream> #include <iostream> using namespace std;   int main(int argc, char* argv[]) {     setlocale(LC_ALL, "rus"); // корректное отображение Кириллицы     char buff[50]; // буфер промежуточного хранения считываемого из файла текста     ifstream fin("cppstudio.txt"); // открыли файл для чтения           fin >> buff; // считали первое слово из файла     cout << buff << endl; // напечатали это слово           fin.getline(buff, 50); // считали строку из файла     fin.close(); // закрываем файл     cout << buff << endl; // напечатали эту строку       system("pause");     return 0; }

В программе показаны два способа чтения из файла, первый – используя операцию передачи в поток, второй – используя функцию getline(). В первом случае считывается только первое слово, а во втором случае считывается строка, длинной 50 символов. Но так как в файле осталось меньше 50 символов, то считываются символы включительно до последнего. Обратите внимание на то, что считывание во второй раз (строка 17) продолжилось, после первого слова, а не с начала, так как первое слово было прочитано в строке 14. Результат работы программы показан на рисунке 1.

Рисунок 1 - Работа с файлами в С++

Программа сработала правильно, но не всегда так бывает, даже в том случае, если с кодом всё впорядке. Например, в программу передано имя не существующего файла или в имени допущена ошибка. Что тогда? В этом случае ничего не произойдёт вообще. Файл не будет найден, а значит и прочитать его не возможно. Поэтому компилятор проигнорирует строки, где выполняется работа с файлом. В результате корректно завершится работа программы, но ничего, на экране показано не будет. Казалось бы это вполне нормальная реакции на такую ситуацию. Но простому пользователю не будет понятно, в чём дело и почему на экране не появилась строка из файла. Так вот, чтобы всё было предельно понятно в С++ предусмотрена такая функция - is_open(), которая возвращает целые значения: 1 - если файл был успешно открыт, 0 - если файл открыт не был. Доработаем программу с открытием файла, таким образом, что если файл не открыт выводилось соответствующее сообщение.

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27

// file_read.cpp: определяет точку входа для консольного приложения.   #include "stdafx.h" #include <fstream> #include <iostream> using namespace std;   int main(int argc, char* argv[]) {     setlocale(LC_ALL, "rus"); // корректное отображение Кириллицы     char buff[50]; // буфер промежуточного хранения считываемого из файла текста     ifstream fin("cppstudio.doc"); // (ВВЕЛИ НЕ КОРРЕКТНОЕ ИМЯ ФАЙЛА)           if (!fin.is_open()) // если файл не открыт         cout << "Файл не может быть открыт!\n"; // сообщить об этом     else     {     fin >> buff; // считали первое слово из файла     cout << buff << endl; // напечатали это слово           fin.getline(buff, 50); // считали строку из файла     fin.close(); // закрываем файл     cout << buff << endl; // напечатали эту строку     }     system("pause");     return 0; }

Результат работы программы показан на рисунке 2.

Рисунок 2 - Работа с файлами в С++

Как видно из рисунка 2 программа сообщила о невозможности открыть файл. Поэтому, если программа работает с файлами, рекоммендуется использовать эту функцию, is_open(), даже, если уверены, что файл существует.